SU828061A1 - Electromagnetic device for measuring thickness of dielectric coating on a non-magnetic base - Google Patents

Description

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля толщины тонких непроводящих покрытий на немагнитном основании.The invention relates to a measurement technique and can be used for non-destructive testing of the thickness of thin non-conductive coatings on a non-magnetic base.

Известно электромагнитное устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на немагнитном основании, содержащее 'последовательно соединенные генератор, накладной вихретоковый преобразователь, усилитель и индикатор [1].Known electromagnetic device for measuring the thickness of dielectric coatings on a non-magnetic base, containing 'serially connected generator, overhead eddy current transducer, amplifier and indicator [1].

Известное устройство обладает недостаточной точностью контроля, что связано с нелинейностью его шкалы.The known device has insufficient accuracy of control, which is associated with the nonlinearity of its scale.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромагнитное устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на немагнитном основании, содержащее генератор, уравновешенную мостовую схему, соединенную своей токовой диагональю с генератором и включающую в одно из своих плеч резонансный параллельный RLC-kohтур с катушкой индуктивности, выполненной в виде накладного вихретокового преобразователя, и усилитель, соединенный входом с измерительной диагональю моста, а выходом — с индикатором [2].The closest in technical essence to the invention is an electromagnetic device for measuring the thickness of dielectric coatings on a non-magnetic base, containing a generator, a balanced bridge circuit connected by its current diagonal to the generator and including in one of its arms a resonant parallel RLC-coil with an inductor made in in the form of an overhead eddy current transducer, and an amplifier connected by an input to the measuring diagonal of the bridge, and the output with an indicator [2].

Однако и это устройство не обеспечи вает требуемой точности контроля из-за нелинейности шкалы.However, this device does not provide the required control accuracy due to the nonlinearity of the scale.

Цель изобретения — повышение точности измерений.The purpose of the invention is improving the accuracy of measurements.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что параметры вихретокового преобразователя и режим контроля выбираются из условия β = R R ωμ_οσ >4;This goal is achieved due to the fact that the parameters of the eddy current transducer and the control mode are selected from the condition β = RR ωμ _ο σ>4;

L_m γ = ~г =0,8-0,96;L _m γ = ~ g = 0.8-0.96;

‘-о'-about

Q = 5—20, где R — радиус катушки вихретокового преобразователя;Q = 5-20, where R is the radius of the eddy current transducer coil;

ω — круговая частота генератора; σ — удельная электропроводность основания;ω is the circular frequency of the generator; σ is the conductivity of the base;

цо — магнитная постоянная;tso - magnetic constant;

L_o и L_m — индуктивность катушки вихретокового преобразователя в воздухе и на металле соответственно,L _o and L _m are the inductance of the eddy current transducer coil in air and on metal, respectively,

Q — добротность катушки вихретокового преобразователя.Q is the Q factor of the eddy current transducer coil.

На чертеже представлена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of a device.

Электромагнитное устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на немагнитном основании содержит генератор 4, подключенный к токовой диагонали уравновешенной мостовой схемы, 5 включающей в одно из плеч резонансный параллельный /?АС-контур 2 с катушкой 3 индуктивности, выполненной в виде накладного вихретокового преобразователя. Три других плеча мостовой схемы образо- Ю ваны вторым /?£С-контуром 4 ,и резисторами 5 и 6.An electromagnetic device for measuring the thickness of dielectric coatings on a non-magnetic base contains a generator 4 connected to the current diagonal of a balanced bridge circuit, 5 including in one of the arms a resonant parallel /? AC circuit 2 with an inductor 3 made in the form of an applied eddy current transducer. The other three shoulders of the bridge circuit are formed by a second? С C-circuit 4, and resistors 5 and 6.

Усилитель 7 своим входом соединен с измерительной диагональю мостовой схемы, а своим выходом — с индикатором 8. 15Amplifier 7 is connected by its input to the measuring diagonal of the bridge circuit, and by its output - with indicator 8. 15

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Предварительно проводится настройка, для чего устанавливается частота генератора /,- из уеловда *β>4, и регулируется добротность ^зонансТгого контура 4 до выполнения усдеОбий = 0,8—0,96 и Q = '=~5—20 с помощью изменения активного и индуктивного сопротивлений резонансного контура 2.The tuning is preliminarily carried out, for which the generator frequency f is set, from the well * β> 4, and the quality factor of the zonation of this circuit 4 is adjusted until the fulfillment of conditions = 0.8—0.96 and Q = '= ~ 5-20 by changing the active and inductive resistances of the resonant circuit 2.

При выполнении указанных условий обеспечивается необходимая линейность шкалы устройства и оно готово к измерениям. Накладной вихретоковый преобразователь устанавливается на контролируемом покрытии и взаимодействует с немагнитным электропроводящим основанием, что приводит к разбалансу мостовой схемы, напряжение разбаланса усиливается усилителем 7 и регистрируется индикатором 8. ₄₀ When these conditions are met, the necessary linearity of the scale of the device is ensured and it is ready for measurements. An overhead eddy current transducer is installed on a controlled surface and interacts with a non-magnetic electrically conductive base, which leads to an unbalance of the bridge circuit, the unbalance voltage is amplified by an amplifier 7 and registered by indicator 8. ₄₀

Повышение линейности шкалы позволяет сократить число образцов для настройки устройства и повысить точность измерений.Increasing the linearity of the scale allows you to reduce the number of samples to configure the device and improve the accuracy of measurements.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Электромагнитное устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на немагнитном основании, содержащее генератор, уравновешенную мостовую схему, соединенную своей токовой диагональю с генератором и включающую в одном из своих плеч резонансный параллельный /?£С-контур с катушкой индуктивности, выполненной в виде накладного вихретокового преобразователя, и усилитель, соединенный входом с измерительной диагональю моста, а выходом — с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, параметры вихретокового преобразователя и режим контроля выбраны из условияAn electromagnetic device for measuring the thickness of dielectric coatings on a non-magnetic base, containing a generator, a balanced bridge circuit connected by its current diagonal to the generator and including in one of its arms a resonant parallel /? £ C-circuit with an inductor made in the form of an applied eddy-current transducer, and an amplifier connected to the input with the measuring diagonal of the bridge, and the output to the indicator, characterized in that, in order to increase accuracy, the parameters of the eddy current azovatelya and control mode are selected from the condition Р=РИ «>μ₀σ>4;P = RI "> μ ₀ σ>4; 7 = ^ = 0,8-0,96: Q--5—20, Lo где R — радиус катушки вихретокового преобразователя;7 = ^ = 0.8-0.96: Q - 5-20, Lo where R is the radius of the eddy current transducer coil; ω — круговая частота генератора;ω is the circular frequency of the generator; σ — удельная электропроводность основания;σ is the conductivity of the base; μ₀·— магнитная постоянная;μ ₀ · is the magnetic constant; L_o и L_m — индуктивность катушки вихретокового преобразователя в воздухе и на металле соответственно;L _o and L _m are the inductance of the eddy current transducer coil in air and on metal, respectively; Q — добротность катушки вихретокового преобразователя.Q is the Q factor of the eddy current transducer coil.